ТОМ 98, № 12 (2025)

Изучено формирование микрообластей с измененным показателем преломления в объеме листового и кварцевого стекол под действием одиночных фемтосекундных импульсов. Построены распределения фазы проходящего через микрообласти света при наблюдении вдоль направления записи и перпендикулярно ему. Исследовано влияние энергии импульсов на величину изменения фазы. Установлено, что минимальная энергия формирования микробластей в объеме листового стекла ниже, чем в кварцевом стекле. Полученные результаты представляют интерес для создания аналоговых носителей звука за счет модифицирования структуры стекол фемтосекундными лазерными импульсами.

Исследованы процессы термохимического упрочнения алюмосиликатного стекла. Стекло обрабатывали в расплаве KNO? в промышленных и лабораторных условиях при 440…480 °C в течение 1…120 ч. Влияние режимов обработки на свойства стекла оценивали методами измерения микротвердости по Виккерсу, спектрофотометрии, магнитофотоупругости для измерения величины сжимающих напряжений и локального анализа двулучепреломления для определения глубины сжатого слоя, а также рентгенофлуоресценции для оценки катионного обмена. Установлена связь температурно-временных параметров ионного обмена с изменением структурно-механических и оптических свойств стекла.

Приведена разработка технологии синтеза теплоизоляционного стеклокристаллического материала шламолита на основе буровых отходов нефтедобычи. Выполнен отбор проб бурового шлама на Комсомольском нефтегазоконденсатном месторождении, выполнена его подготовка к дальнейшему использованию, включающая в себя сушку и помол. Определен его химический и фазовый составы, подтвердившие возможность использования отхода для синтеза теплоизоляционных материалов. Разработаны серии сырьевых составов для синтеза шламолита, а также температурно-временные режимы обжига. Проведено исследование физических и химический свойств синтезированных образцов. Определен оптимальный состав для синтеза шламолита, который включает в себя 80 % бурового шлама, 15 % гидроксида натрия, 5 % тетрабората натрия, 10 % воды, синтезированный при температуре 1000 °С и обладающий плотностью 745,05 кг/м3.

В условиях глобального ужесточения экологических нормативов, особенно в РФ, традиционные методы очистки газов (циклоны, рукавные фильтры, электрофильтры), применяемые в стекловаренной промышленности, становятся недостаточными. Они эффективны лишь для улавливания взвешенных частиц, но не обеспечивают необходимой степени очистки от маркерных газообразных загрязнителей: NOx, SO2, CO. Цель исследования – разработка и экспериментальная проверка высокоэффективной комплексной системы, обеспечивающей очистку на уровне 90…95 % для газообразных примесей и приближающейся к 100 % для твердых частиц. Восстановительный катализатор на носителе из муллитокремнеземистых волокон полностью из отечественных компонентов (объем 20 см3) показал в лабораторном реакторе конверсию оксида азота NO на уровне 95 % при температуре 350 °C. Каталитический фильтрующий элемент (площадь поверхности 0,02 м2) в составе опытной установки продемонстрировал высокую эффективность одновременно по нескольким загрязнителям: NOx, – 92 %, SO2 – 96 %, температурный режим работы: 380 °C. Авторами предложена целостная цепь аппаратов для комплексной очистки, состоящая из реактора нейтрализации кислых газов, узлов подачи реагентов (извести, щелочного раствора, аммиачной воды), инерционного сепаратора, блока керамических каталитических фильтров, а также силосов извести и отработанного реагента. Исследования проводились на лабораторной и пилотной экспериментальной установке ФКИ 0,02Т Кат (НТЦ «Бакор»).

Представлены исследования физико-технических свойств композиционного материала на основе беложгущейся глины Корниловского месторождения Томской области с добавлением газообразователя. Определены физико-химические свойства глины, физико-технические свойства теплоизоляционных огнеупорных изделий на основе глинистого сырья Корниловского месторождения. Рассмотрены возможности применения материала в промышленности с высокотемпературными технологиями. Работа является продолжением статьи «Исследование свойств глин вскрышных пород Корниловского месторождения Томской области для применения в огнеупорной, керамической и нефтяной промышленности».

Представлен обзор применений диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом иттрия, в различных высокотехнологичных областях. Особое внимание уделяется его использованию в суперконденсаторах, где данный материал существенно повышает стабильность устройств при длительных циклических испытаниях, что критически важно для их практического применения. В сфере твердооксидных топливных элементов диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом иттрия, демонстрирует исключительные характеристики, выступая в роли электролита, анода и мембран. При работе в диапазоне температур 800…1000 °C материал обеспечивает высокую ионную проводимость по кислороду, что напрямую влияет на эффективность всего топливного элемента. В микроэлектронике диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, находит применение в производстве тонкопленочных транзисторов, где его выдающиеся диэлектрические свойства и термическая стабильность становятся определяющими факторами. Это позволяет создавать надежные и высокопроизводительные электронные компоненты. В авиационной промышленности и производстве газотурбинных двигателей диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом иттрия, используется как теплозащитное покрытие для деталей горячего тракта. Материал демонстрирует превосходную устойчивость к экстремальным температурным нагрузкам, что делает его идеальным решением для защиты критически важных компонентов. Рассмотрены различные методы нанесения таких покрытий, включая плазменное напыление и химическое осаждение из газовой фазы, а также представлен детальный анализ их характеристик, включая слоистость, пористость, кристаллическую структуру покрытий и их термическую стабильность.

Кратко изложена история сотрудничества журнала «Стекло и керамика» и кафедры химической технологии керамики и огнеупоров РХТУ им. Д. И. Менделеева, которое длится вот уже более 90 лет.

Приведен краткий экскурс в историю длительного взаимодействия журнала «Стекло и керамика» и кафедры химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева.